Gode historier
Bøger anbefalet til en mørk aften.
Turbeskrivelser
Godt at vide om træ
Links
Gode praktiske råd og købssteder
 
Længdegraden, kronometeret - og lidt til

Om den gode Harrison og den onde Maskelyne, eller om pengene til Harrisons H4 var spildte - Nu med dansk vinkel

En tekst af Keld Gammelgaard

Som bekendt indledes mange faghistorier med ”Allerede de gamle grækere”, og denne artikel skal ikke være nogen undtagelse.

Allerede de gamle grækere kunne beregne en bredde, de vidste hvor stor jorden er, at den er rund, og Aristarchus (310-230 f. kr.) forsøgte endda at beregne afstanden til solen, som han antog var i midten af universet. Men en ting vidste de ikke, nemlig hvordan man skulle finde en længdegrad, faktisk skulle der gå to tusinde år før det lykkedes.

Odysseus navigation

Det betød dog ikke at man måtte begrænse sig til kystsejlads. Vi ved med sikkerhed at man allerede omkring 600 f. kr. kunne navigere ved hjælp af stjernerne, for det kan vi læse i Odysseen.  Her kan vi blandt andet læse om den rådsnare og snilde Odysseus, der holdes som fange? af den skønne Kalypso. Uanset gudindens skønhed længes han hjem og hun fortæller ham hvordan han skal navigere. Det hedder i 5. sang:

Glad over [brisen] lod Odysseus sit råsejl bugne i medbør
og navigerede kyndigt med styreåren i hånden
dér hvor han sad på skansen. Han fulgte med vågende øjne
både Pleiadernes tegn og Bootes der synker så sildigt
desuden Bjørnen som også af mennesker kaldes for Vognen;
altid kredser den dér og er i sin angst for Orion
ene om aldrig at måtte få bad i Okeanos vande.
Den havde nymfen, den fagre gudinde, sagt at han altid
skulle forsøge at holde på venstre hånd under farten.
Sytten dage gik hen hvor han kun så hav på sejladsen.

Uanset at Odysseus og Kalypso er lavet af mytens stof, viser citatet at man kunne navigere ved hjælp af stjerner og stjernetegn, og at man begav sig ud på lange rejser uden landkending (og uden kompas).

Brug af en kamal

Desværre er beretningerne om navigationsmetoder sparsomme. I antikken var det filosofien der var i fokus og fra et par hundrede år e. Kr. var det religionen, mens et praktisk håndværk som navigation ikke var særlig interessant. Vi skal derfor typisk frem til den sene middelalder før vi finder beskrivelser af navigationsinstrumenter, som kan være ældre. De første navigationsinstrumenter (den første var antagelig en kamal) blev udviklet af kinesiske og arabiske købmænd. Typisk målte man højden på Polarstjernen, og når den stod i en given højde vidste man at man var på den rette bredde og så skulle man blot vide om man skulle dreje til højre eller venstre. Til søs blev det til den berømte breddesejlads, som bruges den dag i dag når vi skal til Vestindien. Som bekendt lægger man et halvt pund smør på ruftaget og sejler sydpå. Når smørret så smelter, drejer man til højre.

Men det kan jo gå rivende galt med breddesejlads, og Dava Sobel kan fortælle en skrækkelig historie i hendes  bog Longitude, som jeg vil supplere.

Sygdom og død

 I 1739 besluttede den britiske regering at sende en eskadre bestående af 6 fartøjer af sted for at gøre erobringer på Sydamerikas vestkyst.Lige fra begyndelsen gik det galt. Afgangen blev forsinket og turen til Madeira tog fire uger mere end forventet. Kort tid efter at de havde forladt Madeira udbrød der tyfus og dysenteri ombord, delvis på grund af overfyldte banjer. Da skibene var på erobringstogt var besætningerne suppleret med soldater, dvs soldater er et lovligt stort ord, for det kneb med at skaffe folk, så halvdelen af de 500 blev hentet på Chelsea Hospital for krigsinvalide, og den anden halvdel var helt uerfarne marinesoldater. På grund af sygdom og  mangel på friske forsyninger søgte eskadren ind til den brasilianske ø Santa Catarina. Alene fra flagskibet Centurion blev 80 syge bragt i land, men ondt skulle blive værre for nu blev de ramt af malaria, så selvom der var 28 der døde mens de var på øen, havde Centurion 96 syge da de lagde fra land. Det var nu tre en halv måned siden afgang fra England, og der skulle gå yderligere godt 2 måneder før man nåede Kap Horn, og i mellemtiden var alle friske forsyninger gået til, så nu blev de første sygdomme suppleret med skørbug.

Kampen ved Hornet varede langt over end en måned hvor besætningernes helbredstilstand forværredes og skibene blev spredt, så da Centurion endelig var sikkert ude i Stillehavet sejlede man til den lille ø Isla Gamblin, som var første mødested, men da man ikke fandt de øvrige skibe her fortsatte admiral Anson til Juan Fernandez (som i øvrigt var den ø hvor virkelighedens Robinson Crusoe –Alexander Selkirk – opholdt sig i fire år), som også var et aftalt mødested, og hvor man kunne få forsyninger, som nu var livsnødvendige, hvis nogen skulle overleve. Og her går det så galt igen. Han kendte breddegraden (330 37’ S), men han kendte hverken længdegraden for øen eller sin egen position. Problemet var derfor, at når han kom til den rette breddegrad så vidste han ikke om han skulle sejle til øst eller vest. En version af historien går på at han først sejlede mod vest nogle dage, men da han ikke fandt øen vendte han og sejlede tilbage, men heller ikke her fandt han øen, tværtimod ramte han fastlandet, og måtte derefter endnu engang sejle tilbage, og endelig 5 måneder efter at de sidst havde haft fast grund under fødderne kunne de ankre op ved Juan Fernandez. På det tidspunkt var der kun 8 gaster og nogle få officerer der var i stand til at stå oprejst. Senere ankom to af de øvrige fartøjer, og Anson kunne gøre et ubehageligt regnestykke op. Hvis man så bort fra de 3 manglende skibe så havde der været 961 om bord ved afgangen fra England, mens der nu kun var 335 i live. (Af de tre øvrige fartøjer forliste et og kun 37 ud af et par hundrede overlevede, mens de to øvrige nåede tilbage til England med halvdelen af besætningerne i live.) Skæbnen ville dog at kaptajnen på skibet John Campbell senere kom til at spille en vigtig rolle i bestemmelsen af længdegraden – herom senere.

Mens dramaet udspandt sig, var der nu konkurrence i England om at vinde den store pris der var udsat som belønning til den der kunne udvikle en metode eller indretning til bestemmelsen af længdegraden. Konkurrencen i England var dog langt fra den første, man var nærmest bagefter. Allerede i 1598 udsatte den spanske konge en stor pris og udbetalte også en række større beløb uden at der dog var kommet noget brugbart ud af det, siden blev der udlovet priser af hollænderne, venezianerne og franskmændene, men stadig uden de store resultater. Den første der faktisk udviklede en metode til fastlæggelse af længdegraden var Galileo Galilei i 1612. Han skrev til den spanske konge at man ved hjælp af observation af Jupiters måner kunne bestemme længdegraden. Problemet var blot at kikkerterne på det tidspunkt var ubrugelige til nøjagtige observationer, og man var også klar over at det ville være vanskeligt at iagttage Jupiters måner fra et gyngende dæk.

Månen og en elskerinde

En løsning på længdegradsproblemet var helt afgørende for udviklingen af skibsfarten og afgørende for hvem der til syvende og sidst skulle blive verdenshavenes herrer.  Det er derfor ikke så mærkeligt at de store søfartsnationer kæmpede om at finde løsningen. En af de metoder der efterhånden kom i fokus var månedistancerne. På grund af månens store egenbevægelse kunne man bruge månens vinkelafstand til solen eller en given stjerne til at vise det nøjagtige klokkeslæt. Med de mange priser blev der udfoldet store anstrengelser for at vinde, og alle kneb gjaldt. En franskmand, Sieur de St. Pierre, var gode venner med  Charles II’s elskerinde, Louise de Kéroualle (billedet), og fik hende til at lægge et godt ord ind overfor kongen, og kongen var lydhør, han bad en kongelig kommission undersøge forslaget.

Kommissionen måtte konstatere at heller ikke dette forslag var praktisk gennemførligt. Der var tre hovedproblemer ved månedistancemetoden: Månen opførte sig irregulært, man havde heller ikke de nøjagtige positioner på de stjerner, man evt. skulle bruge som referencepunkter, og for det tredje havde man heller ikke et tilstrækkeligt nøjagtigt instrument til at måle vinkelafstanden.

Men noget kom der da ud af det. Der blev ansat en kongelig astronomer, og bygget et observatorium i Greenwich, hvor det stadig ligger – lidt udvidet. Den første kongelige astronom var John Flamsted, og han skulle, ligesom sine efterfølgere:

Den kongelige astronom blev af stor betydning for etableringen af grundlaget for bestemmelsen af længdegraden, men på kort sigt skete der intet, hvilket førte til at en gruppe købmænd og skibsfører fra både marinen og handelsflåden sendte en skrivelse til Parlamentet om at nu måtte der gribes til andre muligheder. De anbefalede blandt andet at man gennemførte et forslag fra de to englændere Whiston og Ditton om at lægge en kæde af skibe ud, der en gang i døgnet skulle affyre en raket til en højde af 6440 fod hvor den skulle eksplodere. De to englændere havde beregnet at skibe inden for en radius af 100 sømil skulle kunne se glimtet eller høre eksplosionen. Ud over bønskriftet til Parlamentet brugte man også denne gang personlige forbindelser, dog ikke til en kongelig elskerinde, men i stedet til den store Sir Isaac Newton.

The Board of Longitude

Resultatet blev at der blev udlovet en kæmpedusør på 20.000£ og nedsat en komite der skulle vurdere alle forslag til fastlæggelse af længdegraden. Komiteen bestod af 23 medlemmer udvalgt blandt de mest betydende videnskabsmænd i England. De mest prominente var den kongelige astronom John Flamsted og the Lucasian professor fra Cambridge Sir Isaac Newton. Det blev også Newton der fik til opgave at fastlægge de betingelser der skulle opfyldes for at få andel i de 20.000£.

De nævnte herrer hører nok til det ypperste England kunne præstere, men man bliver nok heller ikke specielt overrasket, hvis disse mænd havde en forkærlighed for en videnskabelig baseret metode frem for en ”maskine”. Som vi skal se nedenfor gav Newton ikke meget for en ur-løsning. For ham fandtes svaret på himlen, og mere konkret ved månedistancerne. Det hedder i Act 12 Queen Anne 8/7 1714:

 ”at den første forfatter eller forfattere, opfinder eller opfindere af en sådan metode … skal være berettiget til at have udbetalt belønning på £10.000, hvis den bestemmer den førnævnte længdegrad indenfor en grad eller 60 geografiske mil; 15.000 hvis den bestemmer samme inden for to tredjedele denne distance; £20.000 hvis den bestemmer samme inden for halvdelen af den samme distance.”

Og som Newton skrev senere: ”Nothing but Astronomy is sufficient for this  purpose” og i referatet fra det aller første møde i Board of Longitude hedder det:

 Sir Isaac Newton said: ”That, for determining the Longitude at Sea, there have been several Projects, true in the Theory, but difficult to execute. One is, by a Watch to keep time exactly: But, by reason of the Motion of a Ship, the Variation of Heat and Cold, Wet and Dry, and the Difference of Gravity in different Latitudes, such a Watch hath not yet been made.”

Og på et senere møde afviste han på det nærmeste at man nogensinde ville kunne få den store glæde af et ur. Et ur kunne bruges når man havde fundet længdegraden, men ikke til at finde længdegraden. Og heri har han selvfølgelig ret. Et ur kan ikke bruges til at finde længdegraden, hvis ikke man ved hvor man er, så er eneste metode at bruge astronomien og de matematiske love. Først med radiosignaler i begyndelsen af det 20. århundrede og naturligvis gps’en bliver tiden den afgørende faktor. Slocum kunne i slutningen af det 19. århundrede sejle jorden rundt uden andet ur end et vækkeur, der endda manglede den store viser. Når han kunne det, var det fordi han kunne sin astronomi. Havde han haft et kronometer, men ingen månetabeller, havde han ikke kunnet gennemføre turen.

Med The Board of Longitudes sammensætning in mente er det ikke forbavsende at den var konservativ, men måske ligger det også til søens folk, som bekendt uddannes yachtskippere fortsat i brug af sekstant, til trods for at en gps-modtager kan købes for nogle få hundrede kroner, og inden for skibsfarten blev sekstanten først afskaffet som pligtigt udstyr i 2001.

Ud over den konservativt indstillede komite var der også et andet problem som gav den kommende kronometer-mager  problemer. Den løsning der skulle belønnes skulle være ”praktisk og brugbar” og hvad det betød, blev en konstant strid.

 

En pris på 50 mio. kr.

Var de £20.000 et stort og attraktivt beløb? Det er praktisk taget umuligt at omregne beløb fra 1700 tallet og frem til i dag. Der er gjort mange forsøg og resultatet svinger fra ca. 35 mio. kr. til 140 mio. kr. Jeg mener at vi skal placere os i den nedre ende af skalaen. Ved at se på forskellige lønudbetalinger i perioden vil jeg antage at de £20.000 svarer til 50 mio. kr. i dag, det svarer også ganske pænt til en nutidig pris, nemlig de 10 mio. dollars til den første civile rumflyvning.

Med en sådan pris er det klart at der kom mange besynderlige og uduelige forslag til løsning af længde-problemet. Komiteen blev ganske naturligt irriteret over at skulle høre på alle disse besynderligheder, men de måtte væbne sig med tålmodighed for komiteen eksisterede i 114 år, og lige til det sidste var der forslag om cirklens kvadratur og evighedsmaskiner som ikke havde meget med længdegraden at gøre.

Men vi skal op i 1730’erne før der reelt sker noget der har betydning for målingen af længdegraden. Det første skridt er opfindelsen af sekstanten (kvadrant for at være præcis) Der er faktisk flere der omtrent samtidig får ideen, blandt andet Newton, som var død i 1727, men man fandt udkast til en sekstant i hans efterladte papirer. Men det bliver den engelske matematiker John Hadley der får æren for at have opfundet sekstanten i 1732. Det andet store – og set fra eftertiden, største – fremskridt i 30’erne, var da Harrison i 1735 kunne fremvise den første maskine til nøjagtig tidsmåling. Og hermed begyndte en udvikling og periodevis strid mellem længdegradskomiteen og Harrison. En strid der ofte fremstilles som en kamp mellem den fattige, men brave Harrison og den magtfulde og onde kongelige astronom Nevil Maskelyne, en kamp der betød at der gik over tyve år før Harrison fik sin velfortjente pris. Men som altid er virkeligheden ikke så sort og hvid. Det er en lidt mere nuanceret historie der kan fortælles.

Den gode og den onde?

Harrison og Maskelyne var uden tvivl et par stejle herrer, men her hører lighederne også op. Harrisson var ud af en snedkerfamilie, mens Maskelyne stammede fra en rig familie bosiddende i London.

Det var dog ikke nogen helt almindelig snedkerfamilie, faderen Henry Harrison var ud over sit borgerlige hverv kirkesanger, hvilket gav ham en vis status i den lille by, og stillingen krævede også et vist uddannelsesniveau. John Harrison arvede faderens interesse for musik og deltog i korsang og blev ansvarlig for kirkens klokkespil, hertil kom, at han var nævning i retssager og en form for byfoged. At benytte klokkespillet krævede musikalsk og fysik indsigt, så John fik tidlig indsigt i pendulets mysterier, hvilket var afgørende da han skulle videreudvikle sine ure. Det var heller ikke almindelig litteratur John læste. Allerede som ung fik han lavet en kopi af en forelæsningsrække på Cambridge University. Forelæsningsrækken handlede om astronomi, barometeret, hydrologi, optik og mekanik, og blev afholdt af Newtons afløser Nicholas Saunderson som lucasian professor (en stilling Stephen Hawkins også har beklædt). Og så var Harrison i besiddelse af en jernvilje og udviklede senere en næsten paranoid skræk for at nogen ville løbe med hans ideer. Det var specielt de to sidste forhold der gjorde ham utrolig stejl i hele forløbet. Han var omkring 20 da han fabrikerede sit første ur. Hvorfor han gik i gang med urmageriet, er der ingen der ved. Det første ur, hvor han viste sin genialitet var et tårnur der blev sat op omkring 1722, da han var 29 år. Et ur hvor mange bestanddele stadig var af træ, men af en sådan kvalitet at det kun har været repareret en gang i 1800 tallet og stadig fungerer på bedste vis. Det var dog heller ikke almindeligt cigarkassetræ han benyttede, men blandt andet træ importeret fra Sydamerika der både var ekstremt hårdt og besad så meget olie, at det ikke skulle smøres gennem årene, for et af de tidligere urproblemer handlede netop om smørelse. Den olie man havde blev med tiden stiv og harsk, så uret gik forkert.

Neville Maskelyne var  39 år yngre end Harrison og født ind i en rig familie. Selvom hans far døde da han var 12 og moderen da han var 16, fik han den bedst tænkelige uddannelse, først på The Royal College of St. Peter in Westminster, og siden på Cambridge University, og allerede som 26 årig blev han medlem af the Royal Society. Da han var 29 blev han sendt på ekspedition til Skt. Helena og han havde fine vaner. Han var som det blev sagt, ingen ”te-drikker”(Tee-totaller – en afholdsmand), men måske mere gastronom end astronom. The Royal Society bevilgede Maskelyne en løn på 150£ for det år han skulle være væk, plus nødvendige udgifter, og Maskelyne budgetterede med det dobbelte – 290£ - til nødvendige udgifter, og det vil først og fremmest sige vin, men mad blev der dog også råd til. Hensigten med rejsen var at han skulle studere en Venus transit med henblik på at man kunne beregne afstanden til solen, samt Sirius’ parallakse. Sirius parallakse måles ved to yderpunkter af jordens bane omkring solen, dvs. man målte vinklen til Sirius to gange med et halvt års mellemrum. Vurderet ud fra de astronomiske resultater, var rejsen en fiasko. Netop da man skulle måle Venus-transitten, blev det overskyet, og han kunne ikke måle nogen parallakse på Sirius, og mente at hans instrumenter var unøjagtige. Målet med at måle Sirius parallakse var at bevise at Kopernikus havde ret, da han sagde at jorden bevæger sig omkring solen og ikke modsat. Teorien var at hvis Kopernikus havde ret, måtte man jo kunne iagttage en parallakse , men kendsgerningen er, at Sirius er så langt væk, at man ikke kunne måle nogen parallakse med datidens instrumenter. Men Maskelyne fik megen erfaring på turen og afprøvede Mayers månetabeller på turen, med stort held. (På samme tidspunkt var et medlem af en dansk videnskabelig ekspedition også i gang med at måle Venus-transitten i Middelhavet, men herom senere).

Harrison og H1

Men Maskelyne blev måske nok Harrisons onde ond, men det er værd at bemærke, at han slet ikke var med i længdegradskomitéen eller havde nogen form for indflydelse før 1763, dvs. 23 år efter at det første forslag til ur var afleveret, for allerede i 1730 da Harrison var 37 år gammel, drog han til London for at præsentere sit forslag for The Astronomer Royal, Edmund Halley (ham med kometen). Halley var positiv, og henviste ham til en anerkendt urmager og medlem af the Royal Society, George Graham, så de kunne diskutere Harrisons forslag. Harrison indvilgede modvilligt, for han var bange for at den anden ville stjæle hans ideer, men tværtimod fik han hjælp. Så hvorfor skete der ikke mere mellem 1730 og 1763, da Maskelyne kommer ind på arenaen, sendrægtigheden kan kun henføres til Harrison selv.

Hans første ur, som han var parat til at demonstrere, var færdig i 1735, og Royal Society anbefalede den britiske flåde at uret – H1 – blev prøvet i praksis. Flåden var også positiv, og Harrison og uret blev sendt til Lissabon ombord på et af deres skibe. Turen derned tog kun en uge, mens hjemturen tog en måned. Om det er rigtigt eller en myte er lidt uklart, men kaptajnen mente at de gik ind i den engelske kanal med kurs mod Start Point, mens Harrison ud fra H1 mente at kunne fastslå at det var Lizard Point, 1,5 grader længere mod vest, og Harrison havde naturligvis ret.  Personligt tror jeg det er en myte, for kaptajner diskuterer ikke den slags sager med en civilist.

Men lad mig nævne et par ting, for at illustrere hvilke problemer Harrison skulle løse. Hvis et pendul skal tælle sekunderne, skal det have en længde på 99,4 cm, og hvis det ikke må afvige mere end 1 sek. i døgnet skal nøjagtigheden af længden være på mindre end 0,02 mm, og længdeforandringen er normalt større på grund af temperatursvingninger, helt galt går det hvis man vil bruge et pendulur over hele jorden, så skal 1 sek. pendulet være 0,5 cm længere ved polerne, mens det skal være 0,5 cm. kortere ved ækvator.

Men H1 levede ikke op til kravene, så Harrison gik i gang med H2 der blev væsentligt mindre, men efter de samme principper. Harrison søgte Board of Longitude og fik bevilget 500£, 250 straks og 250 når H2 blev afprøvet. De sidste 250 blev aldrig udbetalt, for H2, der var færdig i 1739, blev aldrig testet, men Harrison tjente åbenbart andre penge. Han fremviste urene for gæster mod betaling, det fremgår i hvert fald af Benjamin Franklins notesbog fra hans rejse i England, at han  betalte 10s. 6d ”to see his Longitude Clock”.

Når H2 ikke blev testet ombord på et krigsskib skyldes det at England og Spanien havde rodet sig ind i en krig, og den havde første prioritet. Til gengæld kunne Harrison så bruge tid på at teste urene derhjemme. Han fyrede for fuld kraft i en stue og åbnede vinduerne i en anden, og så sammenlignede han de to ure i de to stuer, og derefter byttede han dem om.  Efterfølgende blev H2 bevæget voldsomt for at illudere et skib i søen, og han fandt ud af at der var noget grundlæggende galt med både H1 og H2’s balancer, så nu gjaldt det H3 og vi var nået til 1741 og efter ansøgning fik han 500£ af The Board of Longitude. I de kommende 16 år går det kun langsomt frem med H3, men han har vinden i ryggen. Han får den højeste udmærkelse som Royal Society kan give, og frem til 1757 uddeler the Board 2.250£ (5,6 mio. nutids kr.) Harrison er bestemt ikke noget miskendt geni på dette tidspunkt. Man kan anlægge to synsvinkler, på den ene side er det imponerende at The Board of Lonitude havde så megen tiltro til Harrison i betragtning af, at han ikke havde leveret noget reelt siden 1735, på den anden side kan man sige, at det ikke har været nogen høj årsløn for Harrison, og at det er en billig investering i en fremtidsorienteret løsning, men specielt det sidste synspunkt lugter fælt af efterrationalisering. Dengang anede man jo ikke, at det skulle lykkes at frembringe et brugbart kronometer.

Det fremstilles  ofte som om Harrisson er det ensomme geni, der sidder i sin hule og arbejder, men for det første får han råd til at flytte til London, dernæst er det usikkert, om han faktisk havde ansatte og hvor mange. I hvert fald har han ansat John Jefferys til at lave et lommeur til sig omkring 1750, og denne Jeffery havde en lærling ved navn Larcum Kendall, som senere kom til at lave kronometre efter Harrisons model. Det lommeur han havde bestilt indeholdt nogle af Harrisons egne opfindelser, så det er lidt svært, at få øje på den fattige Harrison. Det menes også, at der har været mellem 20 og 40 forskellige håndværkere involveret i fremstilling af urene, det er ikke Harrison selv, der har forarbejdet alle delene, og endelig ved vi reelt heller ikke, om han påtog sig opgaver for kunder før i slutningen af 50’erne, hvor det er ubestrideligt at han løser andre opgaver fx for Cambridge University. Billedet af det ensomme geni der kæmpede mod en ond overmagt er i høj grad tegnet af en gruppe ”Harrisonophiles”.

Men for at vende tilbage til Harrison, så  blev han aldrig tilfreds med H3, og dropper derfor helt uret, og går i stedet i gang med H4, inspireret af det lommeur han fik lavet af John Jefferys.

 

Konkurrence

Mens Harrison eksperimentere med sine ure, står verden imidlertid ikke stille, nogle af hans gode støtter dør, men hvad værre er, en astronomisk løsning presser sig på. Man vidste at der var to astronomiske metoder til løsning af længdegrads-problemet Jupiters inderste måne, og Månens placering i forhold til fiksstjernerne eller Solen på et givet tidspunkt. Den første metode var ikke ”praktisk og brugbar” og den anden metode led under at Månen ikke bevægede sig jævnt rundt jorden (I virkeligheden bevæger månen sig som et urværk, mens det er jordens rotation, der ikke er konstant). Det var derfor et problem at forudsige månens placering.

Da to af de store matematiske ånder går sammen skete der noget. Det var schweiziske Leonard Euler og tyske Tobias Mayer. Euler var sit århundredes største matematiske geni. Han forlod universitetet som 15 årig og søgte straks et professorat, som han dog ikke fik på grund af alder, så kastede han sig ud i matematiske studier og som 17 årig fik han en master i matematik, men noget job kunne han ikke få i Bern, hvorefter han måtte flytte til Skt. Petersborg, hvor han tilbragte det meste af sin levetid. Han var alle tiders mest produktive matematiker og i en periode var han både ansat i Skt. Petersborg og i Berlin under Peter den Store, der betegnede ham som ”min kyklop” fordi han var blind på det ene øje. Det var Euler der formulerede den matematiske model for månens bevægelser og det satte ham i forbindelse med Tobias Mayer, der var astronom og kartograf. I dag vil vi nok ikke forvente denne kombination, men kartograferne skulle være godt inde i astronomien for at kunne beregne længde og bredde, og månen havde Mayers særlige interesse, fordi han vidste at månen var nøglen til længdegraden og dermed bedre landkort.

Samarbejdet førte til  at Mayer kunne udarbejde tabeller der kunne benyttes ved bestemmelse af månedistancer og dermed længdegraden. I 1752 blev første udgave offentliggjort og tre år senere, dvs. før H3 var færdig, modtog man tabellerne i London og James Bradley, Astonomer Royale konstaterede at tabellerne kunne bruges til navigation med en nøjagtighed på en halv grad – hvilket var inden for Newtons opstillede mål for prisen.  Kaptajn John Campbell, som tidligere er omtalt i forbindelse med den ulykkelige rejse til Juan  Fernandez, var en af dem der skulle afprøve tabellerne i praksis ombord på Essex og siden Royal George, resultaterne var gode, men mulighederne for eksperimenter var ikke gunstigenu  på grund af krigen mod Frankrig, men forsøgene førte til at Campbell udviklede kvadranten til den sekstant vi kender i dag, for med den kunne han måle månedistancer op til 120 grader, mod 90 med kvadranten, og det betød at antallet af dage man kunne måle månedistancer i forhold til solen voksede fra 8 dage til 15 dage pr. måned. Imens arbejdede Tobias Mayer videre med tabellerne og i slutningen af 50’erne havde han et nyt sæt klar som han gerne ville have afprøvet i praksis, så hvad var mere naturligt end at sende dem med en ung mand der skulle rejse til Arabia Felix med den danske ekspedition iværksat af Bernstorff og Frederik V, Carsten Niebuhr

Carsten Niebuhr skriver i Rejsebeskrivelse fra Arabien og andre omkringliggende lande (1774): ”Hvor meget man end bestræber sig på at iagttage alle de regler for styrmandskunst som hidtil er foreskrevet i bøger, så støder man alligevel i udøvelsen til søs på så mange vanskeligheder, at man ved mange kontrære vinde aldrig kan være fuldstændig  sikker på skibets position. Det er altid et lykketræf hvis skibsberegningerne træffer præcist. Det ville derfor være ønskeligt,  hvis man til søs i højere grad ville betjene sig  af astronomiske iagttagelser for at berigtige disse beregninger. Professor Mayers metode til at bestemme afstandene til søs ved observation af månen er uden tvivl den rigtige. Den er så kendt hos englænderne, at jeg i Bombay har mødt en skibskaptajn og en styrmand på to forskellige skibe fra det ostindiske handelskompagni, der benyttede den med stort udbytte. Jeg selv foretog på denne sørejse [1761] forskellige af disse observationer, som jeg fra Marseille sendte til professor Mayer, og ikke blot var denne så veltilfreds der med, at han på sit dødsleje befalede at sende dem til England som bevis på nytten på hans månetavler, men englænderne har også ladet dem trykke sammen med hr. Mayers forbedrede tabeller. ”Carsten Niebuhr iagttog også Venus-transitten, men han befandt sig på på orlogsskibet Grønland ud for Marseille, så nogen nøjagtig måling blev det ikke til.

Uret der vandt

                H4

På mødet i Board of Longitude 18. juli 1760 kan Harrison endelig præsentere sit H4. H4 skulle egentligt ikke have deltaget i konkurrencen, men være et ur som man stillede efter H3 i kahytten, og så blev brugt ved den astronomiske måling på dækket, men med problemerne med H3 blev det H4 der skulle være fremtiden. Nu skulle det blot testes, men planlægningen af den obligatoriske rejse til Vestindien blev forsinket, så sønnen William kom først af sted 18. november 1761. Turen derover gik fint, mens hjemturen var et langt mareridt, skibet mistede roret og sprang læk, og da de kom hjem mente Harrison at han nu havde krav på de 20.000 £ for uret havde kun tabt 1 min. og 54,5 sekunder på turen, hvilket var langt bedre end det krævede, problemet var imidlertid at Harrison havde korrigeret for urets daglige gang, og det ville udvalget ikke acceptere da det ikke var oplyst på forhånd, der herskede også tvivl om de astronomiske målinger på Jamaica, der skulle godtgøre nøjagtigheden. Så der var ingen vej uden om en ny test, han fik dog 1500 £ af udvalget og blev lovet yderligere 1000 når resultatet var tilfredsstillende. Det ville Harrison ikke acceptere, og gik til Parlamentet – med udvalgets accept - for at få de 20.000, og et parlamentsudvalg lovede Harrison 5000 £, hvis han var villig til at afsløre alle urets hemmeligheder, aflevere tegningerne, og vise til andre hvordan man skilte og samlede uret. Det ville Harrison ikke, han ville have de 20.000 £. Parlamentsudvalgets krav var egentlig forståelige, for metoden skulle jo være ”praktisk og brugbar”, og et ur der ikke kunne mangfoldiggøres af andre, kunne aldrig være praktisk og brugbar.

Men nu går det så helt galt for Harrison, for den astronom der udpeges til næste test er Neville Maskelyne, og Harrison er sikker på at han er forudindtaget, for Maskelyne er kun interesseret i ”måneløsninger” og han mistænkes for selv at gå efter prisen. Om det er rigtigt ved vi egentligt ikke, men i hvert fald er det rigtigt at Maskelyne hælder til månedistancen, for han havde netop udgivet en bog om samme og i 1767 fik han støtte af Board of Longitude til at udgive en Nautisk Almanak med Mayers tabeller og hans ephemerider for det følgende år, men Maskelyne indgav aldrig nogen ansøgning om at få del i længdegradsprisen. Kompromisset blev at Maskelyne og en anden astronom, Charles Green, skiftedes til at gøre de nødvendige astronomiske observationer mens de var på Barbados.

Og Harrisons resultat var overbevisende. Hans ur viste, at der var en tidsforskel mellem Portsmouth og Barbados på  3 timer 54 minutter og 57,27 sekunder, mens forskellen beregnet ud fra astronomiske iagttagelser var 3 timer 54 minutter og 18,15 sekunder, dvs en fejl i H4 på 39,1 sekunder når der var taget højde for urets gang, der var fastlagt på forhånd – i modsætning til turen til Jamaica. Urets gang afhang bl.a. af temperaturen, således at hvis temperaturen faldt til 5 grader ville det vinde tre sekunder i døgnet, mens det ville tabe et sekund i døgnet hvis temperaturen var over 28 grader.

The Board of Longitude anerkendte resultatet, men nu blev det et hedt emne, om uret nu også var ”praktisk og brugbar”. Det var et problem som den oprindelige Act of Queen Anne fra 1714 ikke tog højde for, så det blev besluttet at ændre navigationsakten, således at halvdelen af de 10.000£ (minus de 2.500 han allerede havde fået) skulle gives til Harrison når han havde forklaret uret principper og overladt H1-H4 til the Board of Longitude. De resterende 10.000 skulle Harrison have når han havde fremstillet yderligere to ure som H4, en anden urmager havde fremstillet en kopi af H4, og urene var testet over 12 måneder.

Harrison blev rasende og for anden gang sendte han en pamflet på gaden om den urimelige behandling af ham, og at ændringen af Queen Ann’s Act var ganske urimeligt her midt i konkurrencen. Men han måtte acceptere betingelserne hvis han ville have andel i prisen, så han gennemgik urets funktion sammen med en række specialister blandt andet Larcum Kendall som senere fremstillede K1 m.fl. der var tro kopier af H4, men den dag Maskelyne kom med nogle hjælpere for at fjerne H1-H3 fra Harrisons hjem, endte det nærmest i en batalje, hvor H1 blev tabt på gulvet, og urene blev bragt til Greenwich på en uhensigtsmæssig måde. Men Harrison fik første halvdel af prisen de 10.000£ minus de 2.500£. Men Harrisons irritation over Maskelyne steg til uanede højder, da Maskelyne skulle teste H4 i Greenwich. Der er ikke noget der tyder på at vreden var gengældt. Maskelyne var en af dem der foreslog Harrisons søn William som nyt medlem af Royal Society.

Samtidig med at Harrison fik de 10.000£ fik Tobias Mayers enke 3000£ og Euler fik 300£.

Nu gik Maskelyne i gang med at teste H4. Uret var placeret i en kasse som kun kunne låses op med to forskellige nøgler, en havde man på Greenwich Hospital og Maskelyne den anden, og hver dag ved middagstid blev kassen åbnet og uret tjekket. Efter 10 måneder konkluderede Maskelyne i en rapport til the Board:

That Mr. Harrison’s watch cannot be depended upon to keep the longitude within a Degree in a West India Voyage of six weeks; nor to keep the longitude within half a degree for more than a few days; and perhaps not so long, if the Cold be very intense; nevertheless, that it is a useful and valuable invention, and in conjunction with observations of the Distance of the Moon from the Sun and fixed Stars, may be of considerable advantage to Navigation.

Så tændte Harrison af og beskyldte direkte Maskelyne for at snyde, at kontrollanterne fra Greenwich Hospital var så affældige, at de knap kunne komme op ad bakken, og at Maskelyne kunne åbne kassen med et bøjet søm, og meget mere. Senere kritikere har kigget Maskelyne over skuldrene og konkluderet at Maskelynes test var ok, men at det er oplagt at han ikke har gjort noget specielt for at imødekomme Harrison.

13. januar 1770 kan Kendall så præsentere en tilfredsstillende kopi af H4 og det bliver besluttet at sende K1 som det kaldes med James Cook på hans anden rejse, sammen med tre ure fra John Arnold.

Men der dukkede også kritikere op. I 1767 offentliggjorde the Board of Longitude et notat om Harrisons ure “The principles of Mr. Harrisons Time—keeper, der skulle gøre det nemt for andre at lave et tilsvarende ur. Men matematikeren William Emerson var ikke imponeret over notatet og resultatet. Han skrev i 1770 følgende: It is ”still a secret, and likely to continue so, for tho many thousands of pounds have been paid for the pretended discovery thereof; we remain just as wise as we were before the discovery, except the ill succes of it,  happens to teach us so much wit as to take better care of our money for the future.”

”The Time Ball” falder hver dag præcis kl. 13.00 - eget foto

I mellemtidener Harrison blevet færdig med H5, en direkte kopi af H4, og for at fremme sin sag, låner han uret til den engelske konke. Kongen var vældig imponeret over uret, der gik meget nøjagtigt, så nu mener Harrison at han skal have de sidste 10.000£, men the Board afslår, han har ikke opfyldt betingelserne om testen over 12 mdr. Derefter går han til parlamentet og fortæller om kongens glæde ved uret og at H4 jo var testet, men til trods for et glødende indlæg fra Edmund Burke får han ikke pengene, Parlamentet kan r ikke give ham de 10.000£ når betingelserne ikke er opfyldt. Så skifter Harrison taktik, og sender igen en ny anmodning, men nu ikke længere med henvisning til Queen Ann’s Act, men snarere med henvisning til hvor gammel han er, og hvor mange år han har brugt på projektet.Det rører konkgens hjerte, så han går i forbøn for ham. Endelig bevilger Parlamentet  8.750£, de trækker nemlig 1.250 fra, fordi han ikke opfyldte de angivne krav i navigationsakten.

 Sagen er endelig slut 1. juli 1773, og vi kan konstatere at ud over at være genial var Harrison også både stædig og ærekær – som en iagttager konstaterer, kunne prisen på 20.000£ med lige så stor ret være givet til Tobias Mayer – men han var ikke blot tysker, han var død.

Hvor stor betydning har Harrison så haft for den efterfølgende udvikling af kronometeret, som det kom til at hedde i 1780erne. Harrisonsagen skabte en vældig interesse for at fremstille kronometre, ikke blot i England, men fx også i Frankrig hvor der også var udsat en pris, men den direkte virkning er straks sværere at vurdere, for de fremtidige kronometre blev ikke baseret på Harrisons teknik, der var alt for kompliceret. Men der kom mange dygtige urmagere på banen, og lad os så slutte med resultatet af Cooks test. Cook skriver i sine journaler: ”Messrs Wales and Baily the two Astronomers were on Shore all the time makeing the necessary astronomical observations in order to assertain the going of the Watches and other purposes. Mr  Kendalls [Harrisons]Watch thus far has been found to answer beyond all expection, but this cannot be said of mr Arnolds.

K1

Kronometer ca. 1850

Ser man tilbage på den følgende tid, så vandt “månedistancerne”, det var det styrmændene blev uddannet i, kronometeret var alt for dyrt, men omkring 1820 vendte billedet og ”månedistancerne” blev efterhånden udkonkurreret af kronometeret. Men Newton fik ret, man kunne stadig ikke finde længdegraden uden brug af sekstanten, den begyndte først at gå af mode i begyndelsen af 1900tallet, da radiosignalerne kom til og det betød både, at man kunne få tidssignaler, og at man kunne lave en radiopejling. I dag er tiden altafgørende. Kernen i GPS-systemet er først og fremmest et atomur i de benyttede sattelitter, pg med introduktionen af atomuret forlod tidsmålingen for altid astronomiske forhold og blev i stedet bestemt ved svingninger forbundet med cæsium.

Hovedkilder: The Quest for Longitude, Proceedings of the Longitude Symposium, Harvard University 1996,   Nevil Maskelyne, The Seman’s Astronomer, Derek Howse, Cambridge University Press 1989 og The Journals by James Cook 1768-1771/ Penguin 1999.

 



Sidst opdateret:  20:29 23/09 2014
 

Et ur
Sømandsvitser
Først i Danmark
Top 10
Navigationens historie
Inspirationen til Moby Dick
Fundet af Robinson Crusoe, 2. februar 1709
Jørn Riel: En julehistorie
Marco Polo?
Magellan
Vitus Bering
Skibsskruen
Sørøvere
Englandskrigen på Anholt
Slaget ved Lyngør
Kaperkaptajn Jens Lind
Mytteriet på Bounty
Tordenskiold
Spray af Aarøsund
Historiske skibe du bør kende
Titanic
Skoleskibet København
Damkatastrofen
Hans Hedtoft
Columbus og hvad deraf følger...
James Cook
Jens Munk
Vikingernes pejleskive
Suez kanalens historie
Panamakanalens historie
Cartagena, Colombia
Registrerede skibsvrag i hele verden
Top top Copyright. Mogens Exner - 2004